评论:量子计算和汽车工业

在过去十年中，汽车行业已转变为一个数据和技术驱动的行业，将传统的工程流程与计算和电信等行业的革命性创新交织在一起。这一结果迅速为汽车制造商和消费者带来了新的机遇，从自动驾驶汽车到电气化。

然而，在新时代的工程师的推动下，这些新产品需要新的技能、技术和理解水平。尽管这些系统取得了成功的发展，但汽车工业正在达到一个崩溃点，系统已经过时，速度太慢，无法在几秒钟内处理数千条——如果不是数百万条——命令。如果不进行变革，汽车行业将发现自己处于不稳定状态，无法驾驭未来的创新。

这就是量子计算的用武之地;这种新兴技术可以利用量子力学定律来解决传统计算机系统无法解决的复杂问题。这是实现计算改进的下一步，可以提高整个价值链的能力，同时处理难以理解的大量信息，甚至超过最快的超级计算机。

超级计算机一次只能处理一个计算问题，以今天的技术，这可能会阻碍新系统的发展。量子计算可以在3分钟多的时间内完成普通超级计算机需要1万年才能完成的任务。

这代表了新的工程可能性，将使车辆和连接的生态系统反应更快、更有效和更安全。它可以帮助企业在新兴市场建立新的垂直领域，包括创建叫车和汽车共享等新的移动服务。它还为汽车设计优化、供应链和电池化学等领域带来了新的机遇。量子计算有潜力将汽车工业带入一个成功的新时代。

什么是量子计算?

量子计算不是使用传统的“比特”作为信息处理单元，而是依赖于量子“比特”，在业内被称为“量子位”。量子计算机是一种复杂而特殊的硬件单元，被设计用来操作量子位，有望比最佳的传统因式分解算法大幅提高处理时间。

要使大规模量子计算成为可能，主要的挑战是要达到足够的量子比特质量水平。在设计一个真正的容错量子计算机的道路上有许多挑战，并得到精确的、数学上精确的结果。这些系统的成功将由一个新时代的工程师驱动，他们可以提取和开发数据来驱动研究和开发。

一个特殊的用例是通过虚拟模拟来评估自动驾驶汽车的长距离效率。工程师可以通过驾驶的“数字英里数”来虚拟开发数据，这大大减少了过程和对较慢的现实测试的需求。从根本上说，量子计算将在汽车和移动领域开启新的机遇，远远超出我们目前认为的可能性。

量子计算登上世界舞台

量子计算将在现代工程中发挥至关重要的作用，从创建自动驾驶场景到碰撞测试模拟，同时也开发新的就业机会。迫切需要有针对性的投资，包括教育和提高工程师的技能以及建立伙伴和立法。

中国正在大力投资量子计算，目标是到2025年成为全球领导者。美国紧随其后，麦肯锡(McKinsey)的QT Monitor报告显示，美国在2020年至2021年间的投资将翻一番，重点放在量子硬件和促进增长的立法上。两国已经证实，移动是量子计算继生命科学之后的第二个高价值应用，为汽车制造商和供应商创造了新的商业机会，并为他们的劳动力增加了就业机会。

欧洲距离中国和美国还有一定距离。由于两个超级大国之间持续的地缘政治挑战——包括从美国到中国的半导体限制——欧洲不能依赖其他地区发展自己的量子计算产品。非洲大陆需要支持新的和现有的工程师来帮助发现新的量子计算垂直领域，同时也需要获得政府的支持来帮助汽车制造商和供应商。

尽管欧洲有一些著名的量子创业公司，但欧洲没有足够的工程师，需要在硬件和软件方面大量投资，以培养一支熟练的劳动力来应对量子计算。它是世界上一些最聪明的人才的家园，但英国、德国和法国等国必须加快行动，以跟上全球量子市场在过去5年急剧加速的增长。我们正在看到改善，但我们不能等待其他地区的退出，而投资是这方面的关键。

欧洲是一个沉睡的巨人。它有能力成为量子计算领域的领导者，更具体地说，是移动应用领域的领导者。一旦汽车制造商、供应商和管理机构走到一起，制定了一个明确的目标，在历史上一直支持该行业的世界级工程师的推动下，欧洲应该迅速确立自己在该领域的领导者地位。

Christophe Bianchi博士是Ansys公司的首席技术专家